package com.rimuru.datastructure.heap.myheap;

import java.util.Arrays;

/**
 * 大顶堆
 */

public class MaxHeap {

    int[] array;
    int size;


    /**
     * 获取堆顶元素
     *
     * @return 堆顶元素
     */
    public int peek() {
        return array[0];
    }

    /**
     * 删除堆顶元素
     * 1.将堆顶元素与堆尾元素交换
     * 2.删除堆尾元素
     * 3.将新的堆顶元素下潜
     *
     * @return 堆顶元素
     */
    public int poll() {
        int top = array[0];
        swap(0, size - 1);
        size--;
        down(0);
        return top;
    }

    /**
     * 删除指定索引处元素
     * <p>
     * 1.将指定索引处与堆尾元素交换
     * 2.删除堆尾元素
     * 3.将新的指定索引处元素下潜
     *
     * @param index 索引
     * @return 被删除元素
     */
    public int poll(int index) {
        int deleted = array[index];
        swap(index, size - 1);
        size--;
        down(index);
        return deleted;
    }

    /**
     * 替换堆顶元素
     *
     * @param replaced 新元素
     */
    public void replace(int replaced) {
        array[0] = replaced;
        down(0);
    }

    /**
     * 堆的尾部添加元素
     * 1. 将 offered 添加到堆尾
     * 2. 将 offered 上浮: 直至 offered 小于父元素或到堆顶
     *
     * @param offered 新元素
     * @return 是否添加成功
     */
    public boolean offer(int offered) {
        if (size == array.length) {
            return false;
        } else {
            up(offered, size);
            size++;
            return true;
        }
    }

    // 将 offered 元素上浮: 直至 offered 小于父元素或到堆顶
    private void up(int offered, int index) {

        int child = index;
        while (child > 0) {
            int parent = (child - 1) / 2;
            if (offered > array[parent]) {
                // 将父元素下一个位置元素赋值给 child
                array[child] = array[parent];
            } else {
                break;
            }
            child = parent;
        }
        array[child] = offered;
    }

    public MaxHeap(int[] array) {
        this.array = array;
        size = array.length;
        heapify();
    }

    /**
     * 建堆
     * 1. 从最后一个非叶子节点 （size / 2 - 1 ）开始, 执行下潜操作
     * 如 size = 7, 则为 3 ，size = 8 则为 4
     *
     */
    private void heapify() {
        for (int i = (size / 2 - 1); i >= 0; i--) {
            down(i);
        }
    }

    // 将 parent 索引处的元素下潜: 与两个孩子较大者交换, 直至没孩子或孩子没它大
    private void down(int parent) {
        int left = parent * 2 + 1;
        int right = left + 1;
        int max = parent;
        if (left < size && array[left] > array[max]) {
            max = left;
        }
        if (right < size && array[right] > array[max]) {
            max = right;
        }
        if (max != parent) {
            // 将较大的孩子与 parent 交换
            swap(max, parent);
            down(max);
        }
    }

    // 交换两个索引处的元素
    private void swap(int i, int j) {
        int t = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = t;
    }

    public static void main(String[] args) {

        int[] array = {2, 3, 1, 7, 6, 4, 5};
        MaxHeap heap = new MaxHeap(array);
        System.out.println(Arrays.toString(heap.array));

        while (heap.size > 1) {
            heap.swap(0, heap.size - 1);
            heap.size--;
            heap.down(0);
        }

        System.out.println(Arrays.toString(heap.array));
    }
}




